JP2007301480A

JP2007301480A - Ｖｏｃガスの処理装置及び該装置を用いたｖｏｃガスの処理方法

Info

Publication number: JP2007301480A
Application number: JP2006132746A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Yoshida; 輝久吉田; Yasuyuki Okuno; 泰幸奥野
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】排気ガスのＶＯＣ濃度を平準化することにより、ＶＯＣ濃度の時間変動の大きい施設においても、安定的かつ経済的に脱臭処理をすることができるＶＯＣガスの処理装置を提供すること。
【解決手段】ＶＯＣを含む排気ガスを捕集して脱臭装置１に導き、分解処理するＶＯＣガスの処理装置において、脱臭装置１の上流側にＶＯＣガス濃度計３を設け、その下流側にバイパスライン６を設けるとともに、このバイパスライン６に、ＶＯＣ成分の吸着と放出を選択的に行うＶＯＣ吸脱装置７を設け、さらに、バイパスライン６への送気の調節をするバルブ５を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）を含む排気ガスを生物脱臭または燃焼脱臭する場合に、ＶＯＣ濃度を平準化させることで安定かつ経済的に処理するようにしたＶＯＣガスの処理装置及び該装置を用いたＶＯＣガスの処理方法に関するものである。

従来より、塗装工場、印刷工場、化学工場等では、塗料や接着剤、原料の化学物質に起因して、様々なＶＯＣガスが発生するため、ＶＯＣによる悪臭公害や光化学オキシダント生成防止の観点から、これらのガスを排気ガスとして捕集した後、生物脱臭装置や燃焼炉に導いて無害化処理が行われている。

このような排気ガスにおいては、ＶＯＣ発生源の運転状況が時間的に変化することから、排気ガス中に含まれるＶＯＣ濃度も時間とともに大きく変動する。
そのため、設置した脱臭装置の処理条件が大きく変動することになり、安定した性能を保持することが難しくなる。

また、脱臭装置の設計に際しても、通常は、ＶＯＣ濃度がピークに達したときにも性能を確保する必要があることから、ピーク濃度に対応した過大な設計となり、設備の設置費用がその分高額になるなどの問題があった。

本発明は、上記従来のＶＯＣガスの処理装置が有する問題点に鑑み、排気ガスのＶＯＣ濃度を平準化することにより、ＶＯＣ濃度の時間変動の大きい施設においても、安定的かつ経済的に脱臭処理をすることができるＶＯＣガスの処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のＶＯＣガスの処理装置は、ＶＯＣを含む排気ガスを捕集して脱臭装置に導き、分解処理するＶＯＣガスの処理装置において、脱臭装置の上流側にＶＯＣガス濃度計を設け、該ＶＯＣガス濃度計の下流側にバイパスラインを設けるとともに、該バイパスラインに、ＶＯＣ成分の吸着と放出を選択的に行うＶＯＣ吸脱装置を設け、さらに、バイパスラインへの送気の調節をするバルブを設けたことを特徴とする。

また、本発明のＶＯＣガスの処理方法は、上記本発明のＶＯＣガスの処理装置を用いたＶＯＣガスの処理方法であって、ＶＯＣガス濃度計でＶＯＣ濃度を検出し、ＶＯＣ濃度が予め設定した上限設定値以上になったときに、排気ガスの一部をバイパスラインのＶＯＣ吸脱装置に送気し、排気ガス中のＶＯＣ成分を吸着させることを特徴とする。

この場合において、ＶＯＣ濃度が予め設定した下限設定値以下になったときに、排気ガスの一部をバイパスラインのＶＯＣ吸脱装置に送気し、吸着したＶＯＣ成分を排気ガス中に放出させることができる。

本発明のＶＯＣガスの処理装置及び処理方法によれば、排気ガス中のＶＯＣ濃度が高い時間帯は、ＶＯＣの一部をバイパスラインのＶＯＣ吸脱装置の内部に吸着させることにより、排気ガス中に含まれるＶＯＣ量を低減させてＶＯＣ濃度を低下させ、一方、排気ガス中のＶＯＣ濃度が低い時間帯には、ＶＯＣ吸脱装置の内部に取り込んだＶＯＣを排気ガス中に放出させることで、排気ガス中のＶＯＣ濃度を上昇させることができる。
これにより、排気ガス中のＶＯＣ濃度が平準化され、処理条件の変動が小さくなるため、ＶＯＣ濃度の時間変動の大きい施設においても、安定した処理性能が得られるとともに、脱臭装置の設計が過大にならず、より安価でコンパクトな脱臭装置を設置できるという効果を有する。

以下、本発明のＶＯＣガスの処理方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１に、本発明のＶＯＣガスの処理装置の一実施例を示す。
このＶＯＣガスの処理装置は、ＶＯＣを含む排気ガスを捕集して脱臭装置１に導き、分解処理するものであり、脱臭装置１の上流側に吸気ファン２とＶＯＣガス濃度計３を設け、該ＶＯＣガス濃度計３の下流側に配管ライン４の送気量の調節をする風量調整バルブ５を設けている。
そして、この風量調整バルブ５の上流側と下流側とを接続するようにバイパスライン６を設置するとともに、該バイパスライン６に、ＶＯＣ成分の吸着と放出を選択的に行うＶＯＣ吸脱装置７を設け、さらに、配管ライン４の風量調整バルブ５と協働してバイパスライン６への送気の調節をするバイパスライン６の開閉をする電動バルブ８と、送気量の調節をする風量調整バルブ９とを設け、ＶＯＣ濃度の時間変動に応じてバイパスライン６を使用し、排気ガス中のＶＯＣ濃度の平準化を図るようにしている。

塗装工場等のＶＯＣ発生源から吸気ファン２によって吸引された排気ガスＡは、通常は、ＶＯＣガス濃度計３、風量調整バルブ５を経て、脱臭装置１へと送気される。
ＶＯＣガス濃度計３は、ＦＩＤ、ＮＤＩＲ、ＰＩＤなどの検出器を有するもので、自動で連続測定できる計器であれば、特に限定されるものではない。
また、ＶＯＣの脱臭装置１は、本実施例においては微生物の作用を用いた生物脱臭装置への適用が最も効果的であるが、燃焼脱臭など、他の脱臭装置を用いることも可能である。

ＶＯＣガス濃度計３と脱臭装置との間には、バイパスライン６を設け、排気ガスＡの一部をバイパスライン６に導き、バイパスライン６の開閉をする電動バルブ８から風量調整バルブ９、ＶＯＣ吸脱装置７を経た後、元の配管ライン４に合流して、脱臭装置１へと送気するよう構成する。
この場合、バイパスライン６に送気する排気ガスの風量は、装置の設計風量等を考慮して、風量調整バルブ５及び風量調整バルブ９を調節する必要がある。
ＶＯＣガス濃度計３の測定値Ｃを所定の時間間隔で取り込み、予め設定した上限設定値Ｃｕ、下限設定値Ｃｌと比較し、バイパスライン６に設けた電動バルブ８を開閉させるとともに、ＶＯＣ吸脱装置７の運転モードを変更するための制御装置１０を別に設けている。

ＶＯＣ吸脱装置７の吸着と放出の構造については、特に限定されるものではないが、例えば、ＶＯＣに対して大きい吸着能力を有する吸着剤で、温度を変化に対して吸着容量が大きく変化する吸着剤を使用することができる。
そして、吸着運転モードでは、常温または常温以下の低温に吸着層の温度を設定し、放出運転モードでは、吸着層の温度を上昇させることにより、吸着しているＶＯＣを放出させる方式が簡便である。
この場合、吸着層の温度を上下させる必要があることから、熱交換等の設備を組込み、少ないエネルギーで温度を上下させる装置にすることが望ましい。

図２に、ＶＯＣガス濃度計の測定値に基づいた電動バルブの制御方法を示す。
所定の時間間隔で測定したＶＯＣ濃度Ｃを、上限設定値Ｃｕと比較し、上限設定値Ｃｕ以下（ＮＯ）であれば、さらに下限設定値Ｃｌと比較し、下限設定値Ｃｌ以上（ＮＯ）であれば、フローの元の位置に戻る。
所定の時間が経過し、次の測定値が取り込まれると、同様の比較演算を制御装置１０にて行い、ＶＯＣ濃度が上昇して上限設定値Ｃｕ以上（ＹＥＳ）になると、制御装置１０から信号が送られ、電動バルブ８が開放されるとともに、ＶＯＣ吸脱装置７が吸着運転モードとなる。
このとき、排気ガスの一部がバイパスライン６に送られ、排気ガスに含まれるＶＯＣがＶＯＣ吸脱装置７の内部に吸着されて、ほとんどＶＯＣを含まないガスとなり、元の配管ライン４に合流する。
このため、脱臭装置１に届く排気ガスは、全体としてのＶＯＣ濃度が低下し、ＶＯＣガス濃度計３で測定した値よりも低い濃度となる。
上限設定値Ｃｕ以上のＶＯＣ濃度が続くと、電動バルブ８は開のまま吸着運転が継続されるが、Ｃｕ以下（ＹＥＳ）になった時点で電動バルブ８が閉じられ、制御フローの元の位置に戻る。

また、ＶＯＣ濃度が低下し、下限設定値Ｃｌ以下になった場合は、制御装置１０から信号が送られ、電動バルブ８が開放されるとともに、ＶＯＣ吸脱装置７が放出運転モードに切り替えられる。
このとき、ＶＯＣ吸脱装置７からＶＯＣが放出され、バイパスライン６に送られた排気ガスに、このＶＯＣが付加されるため濃度が上昇し、さらに元の配管ライン４に合流すると、脱臭装置１に届く排気ガスは、排気ガス全体の濃度がＶＯＣガス濃度計３で測定した値よりも高い濃度となる。

本実施例のＶＯＣガスの処理装置及び処理方法は、ＶＯＣ濃度を常に計測しながら、ＶＯＣ濃度が上限設定値よりも高い時間帯には、バイパスライン６に設けたＶＯＣ吸脱装置７を吸着運転モードで運転し、排気ガス中のＶＯＣの一部を吸着除去して濃度を低下させる一方、ＶＯＣ濃度が下限設定値よりも低い時間帯には、ＶＯＣ吸脱装置７を放出運転モードで運転し、吸着されたＶＯＣを放出することで排気ガス中のＶＯＣ濃度を上昇させるため、排気ガスのＶＯＣ濃度を平準化することができる。
そのため、ＶＯＣ濃度の時間変動の大きい施設においても、安定した処理性能を得ることができる。
また、脱臭装置の設計においては、ＶＯＣ濃度のピークではなく、上限設定値Ｃｕをベースに設計することができるため、設備容量が過大にならず、より安価でコンパクトな装置を設置できるという効果を有する。

以上、本発明のＶＯＣガスの処理装置及び処理方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、実施例に記載した構成を適宜組み合わせるなど、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。

本発明のＶＯＣガスの処理装置及び処理方法は、ＶＯＣ成分の吸着と放出を選択的に行うＶＯＣ吸脱装置により、排気ガスのＶＯＣ濃度を平準化し、安定的かつ経済的に脱臭処理をするという特性を有していることから、例えば、ＶＯＣ濃度の時間変動の大きい施設のＶＯＣガスの処理の用途に好適に用いることができる。

本発明のＶＯＣガスの処理装置の一実施例を示すシステムフロー図である。同実施例の運転制御のフロー図である。

符号の説明

１脱臭装置
２吸気ファン
３ＶＯＣガス濃度計
４配管ライン
５風量調整バルブ
６バイパスライン
７ＶＯＣ吸脱装置
８電動バルブ
９風量調整バルブ
１０制御装置
Ａ排気ガス
Ｃ処理ガス
Ｃｕ上限設定値
Ｃｌ下限設定値

Claims

ＶＯＣを含む排気ガスを捕集して脱臭装置に導き、分解処理するＶＯＣガスの処理装置において、脱臭装置の上流側にＶＯＣガス濃度計を設け、該ＶＯＣガス濃度計の下流側にバイパスラインを設けるとともに、該バイパスラインに、ＶＯＣ成分の吸着と放出を選択的に行うＶＯＣ吸脱装置を設け、さらに、バイパスラインへの送気の調節をするバルブを設けたことを特徴とするＶＯＣガスの処理装置。
請求項１記載のＶＯＣガスの処理装置を用いたＶＯＣガスの処理方法であって、ＶＯＣガス濃度計でＶＯＣ濃度を検出し、ＶＯＣ濃度が予め設定した上限設定値以上になったときに、排気ガスの一部をバイパスラインのＶＯＣ吸脱装置に送気し、排気ガス中のＶＯＣ成分を吸着させることを特徴とするＶＯＣガスの処理方法。
ＶＯＣ濃度が予め設定した下限設定値以下になったときに、排気ガスの一部をバイパスラインのＶＯＣ吸脱装置に送気し、吸着したＶＯＣ成分を排気ガス中に放出させることを特徴とする請求項２記載のＶＯＣガスの処理方法。